物理化學(xué) 電解質(zhì)溶液 知識(shí)總結(jié)

1、第五章 電解質(zhì)溶液前言1. 電化學(xué)在現(xiàn)代生活中應(yīng)用十分廣泛，主要工藝有電解和電鍍2. 導(dǎo)體可分為電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體，顧名思義電子導(dǎo)體是由電子承擔(dān)導(dǎo)電作用，溫度升高，電阻增大（如金屬）。離子導(dǎo)體則剛好相反，且是由離子承擔(dān)導(dǎo)電作用。第一節(jié) 法拉第定律一：法拉第定律（3）1. 定律內(nèi)容：再電極界面上析出的物質(zhì)的物質(zhì)的量與通入的電荷量成正比。若將幾個(gè)電極串聯(lián)起來（通過電量相同）且所選取的基本單位也相同，那么析出的物質(zhì)的物質(zhì)的量也相同。2. 計(jì)算公式：Q=nZF 其中F為常量，數(shù)值等于96500 C/mol3. 基本粒子的選取：注意法拉第定律中的物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量都是指基本單元的物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量。我們

2、規(guī)定用帶電量為元電荷的粒子作為基本單元，例如H+ 和 都可以做為基本單元。二：離子的電遷移1. 離子淌度：我們定義離子的遷移速率與兩極間的電勢(shì)差和極間距的商的乘積成正比，公式為u=U(dE/dl)。其中U為離子遷移速率。(dE/dl)稱為電勢(shì)梯度。我們可以用離子淌度表示離子的流動(dòng)性。2. 離子遷移數(shù)：我們定義一段時(shí)間內(nèi)某離子通過產(chǎn)生的電量與總電量的比值叫做離子遷移數(shù)。公式為t=Q/Q 此外還要知道兩件事：（1） Q總=Q正+Q負(fù)（2） t正+t負(fù)=1第二節(jié) 電導(dǎo)和電導(dǎo)率一：基本概念1. 電導(dǎo)：電阻的倒數(shù)成為電導(dǎo)，表示通電能力強(qiáng)弱（溶液的電導(dǎo)是各離子電導(dǎo)的和）2. 電導(dǎo)率：電阻率的倒數(shù)成為電導(dǎo)率

3、，表示對(duì)電流阻礙能力大?。妼?dǎo)率也可理解為單位長(zhǎng)度單位面積的導(dǎo)體的電導(dǎo)）3. 摩爾電導(dǎo)率：我們?yōu)榱讼凉舛葘?duì)電導(dǎo)率的影響引入了摩爾電導(dǎo)率，摩爾電導(dǎo)率就是電導(dǎo)率除以物質(zhì)的濃度 他的單位是二：濃度對(duì)電導(dǎo)率的影響： 通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)濃度足夠小的時(shí)候，電導(dǎo)率隨濃度時(shí)呈線性變化的，變化規(guī)律為。所以我們可以令c近似為0從而推出極限摩爾電導(dǎo)率。但這個(gè)方法只適用于強(qiáng)電解質(zhì)，弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率即使在濃度很稀的時(shí)候變化依然很大，所以弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率只能通過強(qiáng)電解質(zhì)的離子加和得來。其依據(jù)是：Lm ¥ = lm, +¥ + lm, -¥三：摩爾電導(dǎo) lm 與 t ±

4、、U± 的關(guān)系1. 對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)溶液：lm, + = t+ lm lm, - = t- lm lm, + = U+ ×F lm, - = U- ×F 以上的幾個(gè)公式需要大家掌握，尤其是最后一個(gè)結(jié)論公式。2. 電離度和解離常數(shù)（1）電離度：a=Lm/Lm¥其中摩爾電導(dǎo)率可用電導(dǎo)法求算，極限摩爾電導(dǎo)率可用強(qiáng)電解質(zhì)推（3） 解離常數(shù)： 式中標(biāo)準(zhǔn)濃度=1mol/L3. 難溶鹽的飽和濃度及解離度的測(cè)定：（3）（簡(jiǎn)答，計(jì)算）將難溶鹽稀釋到很稀時(shí)，我們可以近似把他的電導(dǎo)率當(dāng)作該物質(zhì)的極限電導(dǎo)率，但此時(shí)，水的電離作用就不能忽略了，所以有： 據(jù)此，我們可以求出難溶電解質(zhì)飽

5、和溶液濃度c四：電導(dǎo)滴定我們可以用電導(dǎo)滴定法來測(cè)定溶液的濃度，繪制出圖像的拐點(diǎn)我們稱之為等當(dāng)點(diǎn)。電導(dǎo)滴定不同于我們常見的滴定法，它有一定的優(yōu)點(diǎn)。例如操作簡(jiǎn)便，不需要指示劑。因此它可以用來滴定那些不可以用指示劑滴定物質(zhì)的溶液。例1 現(xiàn)有一電導(dǎo)池在298 K時(shí)裝入0.010 mol·L-1 KCl溶液, 測(cè)得其電阻為590 W, 若將電導(dǎo)池洗凈再裝入0.010 mol·L-1 HAc溶液, 測(cè)得其電阻為5085 W, 已知在298 K時(shí)0.010 mol·L-1 KCl溶液的電導(dǎo)率k =1.4127×10-4 S· m -1, lm, H+ =34

6、9.8×10-4 S·m2·mol-1, lm, Ac- = 40.9×10-4 S·m2 ·mol-1。試求: 1. 電導(dǎo)池常數(shù)（l /A）; 2. 0.010 mol·L-1 HAc溶液的電導(dǎo)率k; 3. 0.010 mol·L-1 HAc溶液的摩爾電導(dǎo)率Lm; 4. 0.010 mol·L-1 HAc溶液的解離度a和解離常數(shù)Kc。解： 1. l /A=k0 ·R0= 1.4127×10-2 × 590=8.33（m-1） 2. k 1=(l /A) /R1=8.33/5

7、085=1.64×10-3（ S· m -1 ） 3. Lm= k 1 / c1=1.64×10-3/（0.01×103） =1.64×10-4（ S·m2·mol-1 ）4. 例2 將某電導(dǎo)池盛以0.02 mol×dm-3 KCl溶液（25時(shí)其電導(dǎo)率為0.277 S × m-1），在25時(shí)測(cè)得其電阻為82.4，再換用0.005 mol × dm-3 K2SO4溶液，測(cè)得其電阻為326.0。求： （1）電導(dǎo)池常數(shù)K(l/A)； （2）K2SO4溶液的電導(dǎo)率；（3）K2SO4溶液的摩爾電導(dǎo)率和（ K2SO4）溶液的摩爾電導(dǎo)率解：（1）K(l/A)=R = 22.8 m-1（2）(K2SO4) =0.07 S ×